CP v2

Tag: Polietilenas

  • Tyrimas: „celofaninės“ bitės gamina į polietileną panašią medžiagą, kuri dirvoje greitai suyra

    Dalis vienišų Šiaurės Amerikoje gyvenančių bičių jau milijonus metų gamina į plastiką panašią medžiagą – ir ji, priešingai nei įprastas polietilenas, dirvožemyje gana greitai suyra.

    Naujas tyrimas rodo, kad vadinamosios „celofaninės“ bitės savo požeminių lizdų sieneles padengia plona, lanksčia ir permatoma plėvele, kuri elgiasi panašiai kaip polietilenas, bet natūraliame dirvožemyje neilgai išlieka.

    Mokslininkus domina, kaip šis natūralus „bičių plastikas“ suderina, atrodytų, sunkiai suderinamas savybes: atsparumą ir lankstumą, bet kartu ir palyginti spartų irimą.

    Jei pavyktų perprasti mechanizmą, ateityje tai galėtų padėti kurti sintetines medžiagas, kurios būtų panašiai praktiškos kaip įprasti plastikai, tačiau aplinkoje nesikauptų dešimtmečiais ar šimtmečiais.

    Kas yra „celofaninės“ bitės

    Tyrime dėmesys sutelktas į „celofanines“ bites (Colletes inaequalis) – vienišus vabzdžius, kurie lizdus įsirengia po žeme. Kiekvieną kamerą jos iškloja plona danga, apsaugančia besivystančius jauniklius.

    Ši danga nėra atsitiktinė: bitės ją suformuoja iš sekreto, kurį išskiria speciali liauka (Dufour’o liauka). Iš šio sekreto susidaro natūralus poliesteris, kuris padengia lizdo sieneles.

    Įdomu tai, kad nors tokie lizdai kai kuriose vietose kuriami nuolat – tose pačiose teritorijose bitės gali sugrįžti metų metus – dirvožemyje ši medžiaga, panašu, nesikaupia.

    Kaip nustatyta, kad medžiaga suyra

    Mokslininkai lygino naujai suformuotus lizdų dangos mėginius su tais, kurie buvo surinkti iš tos pačios vietos po 4, 7 ir 11 mėnesių. Medžiagos pokyčiai vertinti pasitelkiant cheminę analizę, mikroskopiją, kaitinimo matavimus ir rentgeno sklaidą.

    Rezultatai parodė gana spartų irimą: šviežias bičių poliesteris sudarė apie 73 proc. dangos masės, o po keturių mėnesių natūraliame dirvožemyje ši dalis buvo sumažėjusi iki 40 proc.

    Po 7 mėnesių medžiagoje pastebėtos matomos įtrūkimo žymės, o po 11 mėnesių ji tapo trapi ir linkusi trupėti. Kartu šviežia danga buvo stebėtinai lanksti – ją buvo galima lankstyti ar glamžyti, išlaikant formą.

    Kodėl tai svarbu plastiko alternatyvoms

    Tyrėjai pabrėžia, kad į polietileną panašūs sintetiniai poliesteriai paprastai yra menkai biologiškai skaidūs. Viena iš priežasčių – jų kristališkumas ir hidrofobiškumas: sandariai susipakavusios molekulės apsunkina vandens ir fermentų patekimą prie ryšių, kurie turėtų suirti.

    Vis dėlto bičių gaminamas poliesteris elgėsi kitaip. Nors nustatyta, kad maždaug 60 proc. šviežios medžiagos turi kristalinę struktūrą, ji, panašu, nesusiformuoja į didesnes, labai tvarkingas struktūras, būdingas daugeliui plastikų – todėl dalis ryšių gali būti lengviau pasiekiami ir ardomi.

    Tyrime taip pat aptikta požymių, kad prie irimo gali prisidėti biologiniai veiksniai: bandymuose fiksuotas esteraazių aktyvumas, o šie fermentai gali ardyti esterinius ryšius poliesteriuose. Vis dėlto autoriai pabrėžia, kad tiksli mechanizmo priežastis kol kas nėra iki galo aiški ir reikės papildomų eksperimentų.

    Svarbu ir tai, kad pati lizdų danga nėra „paruoštas produktas“ pakuotėms – ją dar reikia perprasti ir įvertinti, ar panašias savybes įmanoma atkartoti pramoninėmis sąlygomis. Tyrimas publikuotas žurnale PNAS.

  • Mikroplastikas aptiktas sergančiųjų plaučiuose: mokslininkai aiškinasi ryšį su vėžiu

    Mikroplastikas jau ne tik vandenyse

    Mikroplastikai – tai itin smulkios plastiko dalelės, paprastai mažesnės nei 5 milimetrai, o dar smulkesnės vadinamos nanoplastikais. Pastaraisiais metais vis daugiau tyrimų rodo, kad šių dalelių randama ne tik jūrose ar maiste, bet ir ore bei žmogaus audiniuose.

    Į aplinką mikroplastikas patenka dėvintis sintetiniams audiniams, yrant pakuotėms, trinantis plastikiniams paviršiams, taip pat dėl transporto ir buities taršos. Pakankamai smulkios dalelės gali būti įkvepiamos, o dalis jų nusėda gilesniuose kvėpavimo takuose.

    Ką parodė tyrimas su bronchoskopija?

    University College Dublin ir Thessalijos universiteto mokslininkai pristatė tyrimo rezultatus European Respiratory Society kongrese Barselonoje 2026 metų rugsėjo pradžioje. Tyrime dalyvavo 100 suaugusiųjų, kuriems dėl kvėpavimo sistemos simptomų buvo atlikta bronchoskopija.

    Procedūros metu gydytojai ne tik apžiūrėjo kvėpavimo takus, bet ir paėmė mėginius analizei, įskaitant plaučių nuoplovas. Maždaug pusei dalyvių papildomai paimtas ir nedidelis plaučių audinio fragmentas.

    Iš 100 dalyvių 50 vėliau nustatytas plaučių vėžys, o kitiems 50 onkologinė liga nepatvirtinta. Būtent šių dviejų grupių palyginimas leido įvertinti galimus skirtumus dėl mikroplastiko aptikimo.

    Daugiau dalelių rasta vėžiu sergantiems

    Tirtuose mėginiuose iš viso aptiktos 232 mikroplastiko dalelės, o bent viena dalelė rasta 70 proc. visų dalyvių. Analizė parodė, kad plaučių vėžiu sergančių žmonių kvėpavimo takuose mikroplastiko aptikta dažniau ir jo kiekis buvo didesnis.

    Mikroplastikas nustatytas 66 proc. žmonių, kuriems diagnozuotas plaučių vėžys, ir 46 proc. tų, kuriems onkologinė liga nepatvirtinta. Ryškiausi skirtumai fiksuoti būtent plaučių nuoplovų mėginiuose.

    Vis dėlto patys tyrėjai pabrėžia, kad tokio tipo tyrimas neleidžia nustatyti priežastinio ryšio. Kitaip tariant, šie duomenys neatsako, ar mikroplastikas galėjo prisidėti prie ligos vystymosi, ar tiesiog lengviau kaupiasi jau pakitusiuose audiniuose.

    „Šio tyrimo dizainas neleidžia pasakyti, ar mikroplastikas plaučiuose atsirado iki vėžio, ar po jo išsivystymo“, – teigia tyrėjai, pristatę rezultatus kongrese.

    Galimi paaiškinimai ir ką dar svarbu žinoti

    Mokslinėje literatūroje dažniausiai aptariamos dvi kryptys. Pirmoji – ilgalaikis mikroplastiko įkvėpimas gali palaikyti lėtinį dirginimą, oksidacinį stresą ir uždegiminius procesus, kurie teoriškai gali didinti įvairių plaučių ligų riziką.

    Antroji – pirmiau išsivysto navikas, o pakitęs audinys gali prasčiau šalinti svetimkūnius, todėl mikroplastikas jame užsilaiko lengviau. Tokiu atveju didesnis dalelių kiekis būtų ligos pasekmė, o ne priežastis.

    Tyrime dažniausiai identifikuotos medžiagos buvo polipropilenas ir polietilenas – vieni plačiausiai kasdienybėje naudojamų plastikų. Jie paplitę pakuotėse, tekstilėje ir įvairiuose vartojimo gaminiuose, todėl jų dalelių aptikimas laikomas tikėtinu.

    Ekspertai primena, kad pagrindinis plaučių vėžio rizikos veiksnys išlieka tabako rūkymas, o reikšminga įtaka siejama ir su oro tarša. Mikroplastiko poveikis žmogaus kvėpavimo sistemai dar tiriamas, o aiškios žalingos dozės, poveikio trukmės ir skirtumų tarp skirtingų plastikų tipų mokslas kol kas tiksliai neapibrėžia.

    Plaučių vėžys ilgą laiką gali nesukelti aiškių simptomų, todėl svarbu reaguoti į užsitęsusį ar pasikeitusį kosulį, dusulį, krūtinės skausmą ar kraujo priemaišas skrepliuose. Jei simptomai kartojasi ar stiprėja, gydytojai ragina neatidėlioti konsultacijos ir, prireikus, atlikti išsamesnius tyrimus.

  • Mokslininkai parodė, kaip paversti mišrias plastiko atliekas švariu vandeniliu be rūšiavimo

    Mokslininkų komanda pristatė naują būdą, kaip iš mišrių plastiko atliekų išgauti didelio grynumo vandenilį jų iš anksto nerūšiuojant. Metodas orientuotas į tris dažniausiai buitinių pakuočių sraute sutinkamas plastiko rūšis ir, tyrėjų teigimu, gali vienu metu mažinti atliekų kiekį bei prisidėti prie mažiau taršios energetikos.

    Tyrimą bendrai vykdė Kalifornijos universiteto Los Andžele (UCLA) Samueli inžinerijos mokyklos ir Pietų Korėjos Ehwa moterų universiteto mokslininkai. Rezultatai publikuoti žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences, kur pateikiama vadinamoji šarminė termocheminė apdorojimo schema, pritaikyta plastikams.

    Siūlomas metodas remiasi plastiko kaitinimu kartu su natrio hidroksidu, kuris reakcijos metu padeda iš organinės žaliavos išlaisvinti vandenilį. Skirtingai nei tradicinė garinė dujinimo technologija, čia siekiama mažesnių temperatūrų, todėl teoriškai galima sumažinti energijos sąnaudas ir išlaikyti stabilesnį proceso valdymą.

    Eksperimentuose daugiausia dėmesio skirta polietilentereftalatui, polietilenui ir polipropilenui. Tyrėjai nurodo, kad iš šių mišinių pavyko gauti daugiau nei 90 proc. grynumo vandenilį viename reaktoriuje, o pirminio rūšiavimo poreikis, kuris dažnai brangina ir lėtina perdirbimą, iš esmės eliminuojamas.

    Komanda taip pat pažymi, kad polietilenas ir polipropilenas iš pradžių buvo mažiau efektyvūs vandenilio išeigai nei polietilentereftalatas. Tam pritaikyta papildoma paruošiamoji stadija, kai plastikas trumpai termiškai oksiduojamas ore, kad vėlesnėje reakcijoje jis skaidytųsi aktyviau.

    Vienas svarbiausių klausimų tokiuose procesuose yra anglies likimas. Mokslininkai teigia, kad reakcijos metu išsiskirianti anglis natrio hidroksido aplinkoje daugiausia surišama ir virsta kietuoju natrio karbonatu, o ne pasišalina į atmosferą kaip anglies dioksidas.

    Pagal pateiktą analizę daugiau nei 75 proc. pradinės plastiko anglies virto stabiliu karbonatu arba skystais organiniais likučiais. Mažiau nei 13 proc. anglies aptikta dujinėje fazėje, o tiesioginės anglies emisijos reakcijos metu, kaip skelbiama, buvo nedidelės.

    Be to, natrio karbonatą galima paversti kalcio karbonatu, taip anglies junginius fiksuojant mineralo pavidalu. Kalcio karbonatas plačiai naudojamas pramonėje, todėl ši grandis potencialiai gali tapti papildomu būdu panaudoti reakcijos produktus, nors praktinis įgyvendinimas priklausytų nuo sąnaudų ir mastelio.

    Vandenilis laikomas vienu iš dekarbonizacijos įrankių, ypač pramonėje ir transporte, kur elektrifikacija ne visada paprasta. Tačiau didelė dalis šiandien rinkoje esančio vandenilio gaminama iš iškastinio kuro, todėl klimato nauda priklauso nuo gamybos būdo, energijos šaltinių ir visos tiekimo grandinės.

    Tyrėjų siūloma schema įdomi tuo, kad vienu procesu sprendžia dvi problemas: plastiko atliekų perteklių ir žaliavos paiešką mažiau taršiam kurui. Vis dėlto mokslininkų laboratoriniai rezultatai dar nėra pramoninis sprendimas: reikėtų įvertinti energijos balansą, cheminių reagentų regeneravimą, įrenginių atsparumą korozijai bei galutinę vandenilio kainą, kai procesas būtų didinamas iki realių atliekų srautų.

    „Mes sprendžiame dvi globalias problemas vienu metu: plastiko atliekos auga grėsmingu tempu, o švarus vandenilis reikalingas energetikos dekarbonizacijai. Ši technologija abi užduotis sujungia kūrybiškai ir su potencialu didinti mastą“, – sakė bendraautorė Alyssa Park.

    Pastaraisiais metais daugėja tyrimų, ieškančių alternatyvų tradiciniam plastiko perdirbimui, nes mechaninis perdirbimas ne visada tinka užterštoms ar mišrioms atliekoms. Cheminiai metodai, įskaitant skaidymą į žaliavas ar dujas, gali tapti papildoma grandimi, jei bus įrodyta jų ekonominė ir aplinkosauginė nauda realiomis sąlygomis.